Steinkohle gilt als eine der wichtigsten und häufigsten Energiequellen. In vielen Ländern wird es aktiv zur Stromerzeugung und zur Heizung verwendet. Die Fähigkeit, große Mengen an Energie zu erhalten, wenn sie verbrannt wird, macht es zu einer bevorzugten Wahl für Industrie- und Energiebetriebe.
Bei einer vollständigen Verbrennung von 4 Tonnen Steinkohle wird eine enorme Menge an Energie freigesetzt. Die genauen Zahlen hängen von der Qualität der Kohle und ihrer chemischen Zusammensetzung ab. Nach durchschnittlichen Schätzungen kann eine Tonne Steinkohle etwa 29.307 Megajoule (MJ) freisetzen. Somit kann bei einer vollständigen Verbrennung von 4 Tonnen Steinkohle mit einer Freisetzung von etwa 117.228 MJ Energie gerechnet werden.
Darüber hinaus werden verschiedene Abfälle und Produkte, wie Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff, Kohlenmonoxid und vieles mehr, bei der Verbrennung von Steinkohle freigesetzt. Obwohl diese Produkte einen negativen ökologischen Effekt haben, können sie auch für die Erzeugung zusätzlicher Energie oder in anderen Produktionsprozessen verwendet werden.
Wie viel Energie wird freigesetzt
Um die Menge an Energie zu berechnen, die bei vollständiger Verbrennung von 4 Tonnen Steinkohle freigesetzt wird, muss die Masse der Kohle mit ihrem Heizwert multipliziert werden. Der durchschnittliche Heizwert von Steinkohle beträgt etwa 25 Megajoule pro Kilogramm (MJ / kg).
- Gewicht der Steinkohle: 4 Tonnen = 4000 kg.
- Brennwert von Steinkohle: 25 MJ/kg.
Die Gesamtenergiemenge, die bei vollständiger Verbrennung von 4 Tonnen Steinkohle freigesetzt wird, ist gleich:
Energiemenge = Gewicht der Kohle * Heizwert der Kohle = 4000 kg * 25 MJ/kg = 100 000 MJ
Auf diese Weise werden bei einer vollständigen Verbrennung von 4 Tonnen Steinkohle 100.000 Megajoule Energie freigesetzt.
Der Indikator für die vollständige Verbrennung
Bei einer vollständigen Verbrennung von 4 Tonnen Steinkohle wird eine große Menge an Energie freigesetzt. Die spezifische Menge hängt von der Qualität der Kohle und ihrer chemischen Zusammensetzung ab, aber im Durchschnitt gibt eine Tonne Steinkohle etwa 30 Megajoule Energie frei.
Auf diese Weise werden bei vollständiger Verbrennung 4 Tonnen Steinkohle ungefähr hervorgehoben:
4 tonnen * 30 Megajoule/tonne = 120 megajoule Energie
Diese Energie kann verwendet werden, um Maschinen und Anlagen zu antreiben, Räume zu heizen oder Strom zu erzeugen.
Die Masse der Kohle wird für die vollständige Verbrennung berechnet
Die Masse der Kohle wird bei der Berechnung der Energieeffizienz und bei der Bestimmung der Menge an Elektrizität berücksichtigt, die aus einer gegebenen Quelle gewonnen werden kann. Für die vollständige Verbrennung von 1 Tonne Steinkohle werden etwa 29,3 Megajoule Energie freigesetzt.
Somit werden 4 Tonnen Steinkohle für die vollständige Verbrennung hervorgehoben:
- 29,3 megajoule × 4 = 117,2 Megajoule Energie
Dies bedeutet, dass die vollständige Verbrennung von 4 Tonnen Steinkohle zu 117,2 Megajoule Energie führt, die für die Arbeit verschiedener Mechanismen und Prozesse verwendet werden kann.
Effizienz des Verbrennungsprozesses
Um die Verbrennungseffizienz zu berechnen, wird der Brennwert von Kohle verwendet, der in Kalorien oder der Wirkung von Kohle pro Oberflächeneinheit pro Zeiteinheit gemessen wird - Kalorien pro Quadratmeter pro Sekunde. Je höher der Heizwert von Kohle ist, desto mehr Energie wird bei der Verbrennung freigesetzt.
Der Prozess der Verbrennung von Steinkohle sollte verlustfrei verlaufen und sollte so effizient wie möglich sein. In der Praxis geht jedoch ein Teil der Energie in Form von ungeteilten Verbrennungsprodukten, Rauchgasen und Wärmeverlusten verloren. Daher wird auch der Begriff der thermischen Effizienz verwendet, um die Effizienz des Verbrennungsprozesses zu beurteilen, der den Anteil der aus der Verbrennung von Kohle gewonnenen Energie im Vergleich zu ihrem Heizwert widerspiegelt.
Die thermische Effizienz der Verbrennung von Steinkohle wird nach der Formel berechnet:
Thermischer Wirkungsgrad = (Erzeugter Energie- / Heizwert) * 100%
Die hohe Verbrennungseffizienz von Steinkohle ist einer der Schlüsselfaktoren bei der Auswahl als Energiequelle. Eine höhere Effizienz ermöglicht eine wirtschaftlichere Nutzung der Ressource und reduziert die negativen Auswirkungen auf die Umwelt.
Gesamtenergie aus der Verbrennung
Um die Gesamtenergie zu berechnen, die bei voller Verbrennung von 4 Tonnen Steinkohle freigesetzt wird, ist es notwendig, den unteren Heizwert (NEU) dieser Art von Kohle zu kennen. Der untere Heizwert ist die Menge an Wärme, die bei vollständiger Verbrennung von Kohle unter Standardbedingungen freigesetzt wird.
Ungefähr beträgt der durchschnittliche untere Heizwert von Steinkohle etwa 25 MJ / kg. Wir übersetzen Tonnen in Kilogramm, wenn man bedenkt, dass 1 Tonne = 1000 kg ist.
Jetzt können wir die Berechnung durchführen:
Gesamtenergie = (Kohlemenge in Kilogramm) * (Wert NEU)
Gesamtenergie = 4000 kg * 25 MJ/kg = 100.000 MJ oder 100 GJ.
Somit wird bei einer vollständigen Verbrennung von 4 Tonnen Steinkohle etwa 100 GJ Energie freigesetzt.
